Taille, part et analyse de l’industrie du marché des nanotubes de carbone, par produit (Nanotubes de carbone à parois multiples (MWCNT) et Nanotubes de carbone à paroi unique (SWCNT)), par application (plastiques et composites, électricité et électronique, énergie et autres) et prévisions régionales , 2024-2032

La taille du marché mondial des nanotubes de carbone était évaluée à 6,30 milliards USD en 2023 et devrait passer de 6,88 milliards USD en 2024 à 18,67 milliards USD en 2032, avec un TCAC de 13,3 % au cours de la période de prévision (2024-2032). L’Asie-Pacifique a dominé le marché des nanotubes de carbone avec une part de marché de 38,89 % en 2023. De plus, le marché des nanotubes de carbone aux États-Unis devrait connaître une croissance significative, atteignant une valeur estimée de 5 178,6 millions de dollars d’ici 2032, stimulé par la demande croissante de produits miniaturisés. et des appareils électroniques plus efficaces.

Les nanotubes de carbone (CNT) sont utilisés dans des applications qui nécessitent une résistance élevée, une conductivité électrique, une durabilité, des propriétés de légèreté et une conductivité thermique par rapport à d'autres matériaux conventionnels. Demande rapide de circuits intégrés, de batteries au lithium, de piles à combustible, d'administration de médicaments, de cellules solaires photovoltaïques, de stockage d'hydrogène et d'écrans d'émission de champ. Ils agissent comme des antennes pour les appareils électromagnétiques et les radios. Les NTC conducteurs sont utilisés dans les balais des moteurs électriques commerciaux car ils améliorent la conductivité thermique et électrique lorsqu'ils s'étendent à travers le plastique matrice du pinceau. La commercialisation croissante et l’augmentation des capacités installées avec les progrès technologiques pour améliorer la qualité globale des produits et développer des produits plus avancés sont les principales tendances qui stimulent la croissance du marché des nanotubes de carbone.

La pandémie de COVID-19 a eu un impact négatif sur chaque région, chaque entreprise et chaque facette de la vie. La Chine et les États-Unis ont été parmi les pays les plus touchés lors de la première vague de l’épidémie de COVID-19. Les deux pays comptent parmi les principaux fabricants et exportateurs de nanotubes de carbone. En raison des restrictions liées à la pandémie, les usines de fabrication fonctionnaient à capacité réduite ou ont dû être temporairement fermées, provoquant une perturbation de la chaîne d'approvisionnement. De plus, les restrictions de mobilité imposées pendant le confinement ont entraîné des problèmes logistiques, rendant difficile l’approvisionnement en matières premières et le transport des produits finis. Les restrictions commerciales imposées par plusieurs pays, une main-d'œuvre limitée et une pénurie de conteneurs de fret ont abouti à un scénario sans précédent qui a posé des défis aux industries manufacturières et d'utilisation finale. Le marché est encore en développement et principalement axé sur la recherche. Les restrictions liées à la pandémie ont affecté les activités de recherche, entravant le développement.

Tendances du marché des nanotubes de carbone

Les ingénieurs du MIT ont construit un microprocesseur moderne à partir de nanotubes de carbone

En août 2019, des chercheurs du MIT ont construit un microprocesseur avancé à partir de transistors, une alternative plus écologique et plus rapide aux homologues traditionnels en silicium. Production de transistors à effet de champ à nanotubes de carbone (CNFET) pour la construction d'ordinateurs de nouvelle génération. En outre, les recherches indiquent que le CNFET aura une efficacité énergétique environ dix fois supérieure et une vitesse supérieure à celle du silicium. Les chercheurs du MIT ont inventé une nouvelle méthodologie pour limiter les défauts et permettre un contrôle opérationnel total dans la fabrication du CNFET, parallèlement aux méthodes traditionnelles de fonderie de puces de silicium.

L'incorporation de NTC dans les nanocomposites est une tendance importante

Les nanotubes de carbone sont incorporés dans divers matériaux, tels que les nanocomposites, pour améliorer la résistance mécanique, la conductivité thermique et d'autres propriétés. Les NTC ont un rapport résistance/poids exceptionnel, ce qui en fait des renforts idéaux dans les matériaux composites. En dispersant les NTC dans une matrice polymère, le nanocomposite résultant peut présenter une résistance à la traction, une rigidité et une ténacité améliorées par rapport au matériau de base seul. De plus, le produit peut également améliorer les propriétés barrières des matériaux. En formant un réseau au sein d'une matrice polymère, le produit peut créer des chemins tortueux qui empêchent la diffusion des gaz et des liquides, améliorant ainsi les performances de barrière des matériaux d'emballage ou des revêtements. Ces facteurs stimulent l’innovation et les progrès dans la science et l’ingénierie des matériaux.

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Facteurs de croissance du marché des nanotubes de carbone

L’augmentation de l’industrie aérospatiale devrait favoriser la croissance du marché

Divers risques sont impliqués dans le vol, où la plupart des constructeurs aéronautiques s'efforcent de rendre les composants aérospatiaux plus durables et plus solides. L'industrie aérospatiale se concentre sur la réduction du poids pour réduire la consommation de carburant et augmenter les coûts d'exploitation des avions. Le fuselage d’un avion moderne et avancé est constitué de plusieurs feuilles de divers matériaux composites. Les nanomatériaux sont utilisés dans le secteur aérospatial pour améliorer leurs propriétés, ce qui améliore les performances globales de l'avion. La plupart des professionnels, y compris les fabricants et les ingénieurs, développent des méthodes de production de composites de qualité aérospatiale. Par exemple, les ingénieurs du MIT ont développé une méthode pour produire des composites de qualité aérospatiale avec d'énormes récipients sous pression et des fours. Cette méthode permettra d’accélérer la fabrication d’avions et de pales d’éoliennes. En outre, la NASA et Nanocomp travaillent ensemble pour produire des fibres constituées de ces nanotubes afin de fabriquer un récipient sous pression composite en CNT (COPV), qui réduit finalement la masse et améliore les performances globales des systèmes aérospatiaux. L’analyse de modélisation informatique de la NASA prédit que les composites utilisant des renforts peuvent entraîner une réduction de 30 % de la masse totale d’un lanceur.

La demande croissante d’électronique et d’électricité pourrait alimenter la croissance du marché

La fabrication croissante de produits électroniques en Chine, en Corée du Sud, au Japon et à Singapour stimulera la croissance du secteur. L'industrie électronique en plein essor, principalement dans les circuits imprimés et semi-conducteurs , a entraîné une utilisation accrue des produits à l’échelle mondiale. La technologie rapide et l’innovation de nouveaux produits stimuleront la demande pour l’industrie de l’électronique et des semi-conducteurs. Les nanotubes de carbone possèdent d'excellentes propriétés électroniques et mécaniques, ce qui les rend adaptés aux applications électroniques. Les NTC trouvent leur application dans la fabrication d'une large gamme d'écrans d'affichage électroniques utilisés dans l'électronique grand public tels que la télévision, les téléphones mobiles, les ordinateurs et autres appareils électroniques. La demande mondiale du marché de l’électronique grand public s’est élevée à 426,1 milliards de dollars en 2020. Les progrès technologiques et le développement rapide de l’industrie du jeu sont susceptibles de stimuler la demande du marché de l’électronique grand public.

FACTEURS DE RETENUE

Les préoccupations environnementales peuvent entraver la croissance du marché

Les préoccupations croissantes concernant l'impact environnemental des NTC ont conduit à des directives réglementaires gouvernementales strictes, principalement pour ces entreprises de fabrication de nanotubes. Les agglomérats créent des risques potentiels pour les êtres humains ainsi que pour l'environnement. Comme le produit est de nature fibreuse, son inhalation peut causer de graves problèmes de santé chez l’homme. La toxicité des nanotubes de carbone est susceptible d'affecter la santé humaine, notamment en augmentant les lésions rénales et le risque d'hypertension artérielle. L’exposition des humains aux nanomatériaux et aux nanoparticules augmente. Les humains sont exposés à un certain nombre de produits contenant des nanoparticules, tels que les cosmétiques, les peintures et vernis, les composants aérospatiaux et automobiles, les catalyseurs de carburant et les textiles avancés.

Analyse de la segmentation du marché des nanotubes de carbone

Par analyse de produit

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Les nanotubes de carbone à parois multiples ont dominé le marché en raison de leur adoption dans diverses applications

En fonction du produit, le marché est segmenté en nanotubes de carbone à parois multiples (MWCNT) et en nanotubes de carbone à paroi unique (SWCNT).

MWCNT a dominé le marché et pourrait maintenir sa domination au cours de la période de prévision. Ils sont de forme cylindrique et les allotropes de carbone creux ont un allongement élevé. Ils sont largement utilisés dans les électrodes transparentes conductrices, la conductivité électrique, les films chauffants conducteurs, les écrans, les nanodispositifs, les supercondensateurs, les industries solaires, les batteries et autres. Le MWCNT est hautement conducteur lorsqu'il est correctement intégré dans une structure composite. La complexité moléculaire élevée du graphène dans les nanotubes de carbone à parois multiples augmente la résistance à la traction et est largement utilisée dans les applications de l'électronique, de l'énergie et des polymères techniques. En outre, ils sont enrichis en polymères techniques car ils dissipent l’électricité statique et augmentent le pouvoir répulsif contre la contamination aéroportée. Il est également utilisé dans le domaine du génie biomédical et fait l’objet de nombreuses recherches sur les méthodes de biodétection et d’administration de médicaments pour la surveillance de la santé et le traitement des maladies.

Par analyse d'application

Les plastiques et les composites détiendront la part majeure du marché en raison de la préférence croissante des utilisateurs finaux pour les polymères techniques

En fonction des applications, le marché est segmenté en plastiques et composites, électricité et électronique, énergie et autres. Les plastiques et composites pourraient dominer le marché au cours de la période de prévision en raison de l’application croissante de polymères techniques dans les secteurs de l’automobile et de la construction. Croissant composites son utilisation en raison de sa légèreté est susceptible de stimuler la demande sur le marché des polymères. Les NTC sont des matériaux possédant des propriétés chimiques et physiques et, depuis peu, de nombreux chercheurs utilisent des polymères plastiques pour produire ces nanotubes. Lorsque ces nanotubes sont incorporés dans des résines époxy pour former des nanocomposites, on obtient ainsi un poids de produit réduit et une résistance accrue.

Le marché des nanotubes de carbone issus des applications électriques et électroniques pourrait connaître un taux de croissance significatif au cours de la période de prévision. Il offre des propriétés électriques pour la construction de dispositifs électroniques tels que des diodes et des transistors à effet de champ. D’excellentes caractéristiques optoélectroniques et de bonnes conductivités peuvent favoriser la demande pour le segment électrique et électronique. L’importance croissante de la production d’énergie à partir de sources alternatives telles que l’énergie éolienne et solaire stimulera la demande du marché des éoliennes et des cellules solaires. Avec une demande croissante d’éoliennes et de cellules solaires, la croissance de ce marché sera moteur.

APERÇU RÉGIONAL

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La taille du marché des nanotubes de carbone en Asie-Pacifique, tirée par la Chine, l’Inde, la Corée du Sud et le Japon, devrait représenter la majeure partie du marché au cours de la période prévisible. La disponibilité de la matière première et le faible coût de production sont les facteurs qui soutiennent la demande de nanomatériaux de carbone sur le marché chinois. La demande croissante dans les secteurs de l’automobile, de l’aérospatiale, de l’électronique et de la construction en Chine, en Inde, en Malaisie et au Japon devrait stimuler la demande de polymères, contribuant ainsi à la croissance de l’industrie. L'augmentation des dépenses publiques consacrées à la production de cellules solaires, parallèlement à l'augmentation de la production d'énergie solaire, augmentera la croissance de l'industrie régionale.

Le marché nord-américain devrait connaître un taux de croissance significatif au cours de la période de prévision, car la plupart des fabricants sont basés dans cette région. Un financement important pour la recherche sur les polymères et les composites et la base de fabrication de quelques polymères tels que le PEI et le PEEK, principalement aux États-Unis, favoriseront la croissance de l'industrie dans cette région. La demande croissante de fabrication de polymères pour améliorer les propriétés mécaniques, thermiques et électriques du produit en vrac stimulera la croissance régionale. De plus, les réglementations imposées par le gouvernement pour promouvoir l’énergie verte sont susceptibles de contribuer à la croissance globale du marché. De même, les NTC n'ont pas été incorporés dans les lignes directrices environnementales du gouvernement canadien.

Le marché européen pourrait connaître une croissance substantielle au cours de la période de prévision. La plupart des pays européens se concentrent sur les effets dangereux des NTC sur l’environnement et la santé humaine. En conséquence, la Commission européenne a imposé des réglementations strictes concernant l'utilisation et la production de NTC, ainsi qu'un large éventail d'enquêtes sur la recherche en nanotechnologie, le développement des marchés clés et les innovations.

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Liste des entreprises clés du marché des nanotubes de carbone

Les fabricants unissent leurs forces à celles des universités sous forme de collaboration pour accroître leur part de marché et maintenir leur présence dans le secteur.

La part de marché mondiale des nanotubes de carbone est concentrée et compétitive par nature avec des acteurs majeurs du marché, notamment Arkema SA, Nanocyl, SHOWA DENKO K.K. et Nonoshell LLC. La plupart des entreprises élaborent des stratégies sous forme de partenariat, de collaboration, de coentreprise et de développement de nouveaux produits pour améliorer leur portefeuille de produits et étendre la portée mondiale de leur entreprise. La faible faisabilité commerciale en raison des coûts de fabrication élevés est probablement une raison préoccupante pour les acteurs industriels. Cependant, la tendance réglementaire à promouvoir les nanotechnologies sera le facteur déterminant pour les fabricants.

• Janvier 2019 : SABIC a acquis une participation majoritaire dans Black Diamond Structures (« BDS »), une société de nanotechnologie. Cette acquisition permettra d'étendre l'activité de ce type de nanotubes pour les applications de stockage d'énergie utilisant le Li-ion et batteries au plomb .

LISTE DES ENTREPRISES CLÉS PROFILÉES

• Arkema SA (France)


• Nanocyl SA (Belgique)


• Nanoshell LLC (États-Unis)


• Solutions Carbone, Inc. (NOUS.)


• Hyperion Catalysis International (États-Unis)


• SHOWA DENKO K.K. (Japon)


• Produits Klean (Canada)


• Société Cabot (États-Unis)


• OCSiAl (Luxembourg)


• NoPo Nanotechnologies (Inde)


• Jiangsu Cnano Technology Co., Ltd. (Chine)

DÉVELOPPEMENTS CLÉS DE L’INDUSTRIE

• octobre 2023 : Birla Carbon, un fabricant et fournisseur mondial d'additifs pour noir de carbone, a acquis la société belge Nanocyl SA, leader mondial des nanotubes de carbone multi-parois (MWCNT). L'expertise en R&D, le portefeuille de produits et l'expérience du marché de Birla Carbon permettront aux produits Nanocyl d'atteindre leur plein potentiel de croissance.


• Mars 2021 - Cabot Corporation a lancé une nouvelle série de nanotubes de carbone ENERMAX 6. Le produit est un CNT haute performance avec son rapport d’aspect élevé et s’est avéré être le produit CNT multiparois le plus conducteur du portefeuille de Cabot.


• avril 2021 - LG Chem a lancé une usine de fabrication de nanotubes de carbone en Corée. La société vise à cibler activement le marché en pleine croissance des NTC utilisés comme matériau pour les cathodes présentes dans les batteries des véhicules électriques.


• Juin 2021 - Johnson Matthey, une entreprise de technologie durable, en collaboration avec CPI, un centre d'innovation technologique indépendant, et Thomas Swan, un fabricant de produits chimiques indépendant du Royaume-Uni, pour explorer comment optimiser la technologie des batteries. Le projet ICE-Batt reçoit le soutien financier du Faraday Battery Challenge, géré par Innovate UK. L’agence britannique de l’innovation permettra probablement d’étudier comment les NTC et les nanoplaquettes de graphène (GNP) innovants peuvent améliorer les performances des batteries.


• avril 2020 - Cabot Corporation a finalisé l'acquisition du fabricant chinois de nanotubes Shenzhen Sanshun Nano New Materials pour 115 millions de dollars. Cette acquisition regroupera à la fois les activités de fabrication de nanostructures et de noirs de carbone pour le stockage d’énergie. L’entreprise sera intégrée au segment Performance Chemicals de Cabot.

COUVERTURE DU RAPPORT

Una representación infográfica de Carbon Nanotubes (CNT) Market

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Le rapport fournit une analyse détaillée du marché et se concentre sur les aspects cruciaux tels que les principales entreprises, produits et applications. En outre, le rapport offre un aperçu des tendances du marché et met en évidence les développements essentiels du secteur. Ce rapport comprend des données historiques et des prévisions de croissance des revenus aux niveaux mondial, régional et national, et analyse les dernières dynamiques et opportunités du marché du secteur. Outre les facteurs mentionnés ci-dessus, le rapport englobe divers facteurs contribuant à la croissance du marché au cours des dernières années.

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